湿空气性质和湿度图36页PPT
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第1节 湿空气的性质与湿度图在干燥操作中,采用不饱和空气为干燥介质,干燥过程所需空气用量、热量消耗及干燥时间等均与湿空气的性质有关。
故首先介绍湿空气的性质。
计算基准:干燥过程中,绝干空气的质量始终不变,故湿空气各种有关性质 及干燥计算均以单位质量绝干空气为计算基准。
5.1.1湿空气的性质 一、湿度H 和相对湿度φ表征空气中所含水蒸气多少的两个参数是湿度H 和相对湿度φ。
1.湿度H湿度又称湿含量,是湿空气中所含水蒸汽的质量与绝干空气质量之比。
(1)定义式绝干空气kg kg n nn n n M n M H gw g w g g w w /622.02918=== (5-1)式中:gM ——干空气的摩尔质量,kg/kmol ;w M ——水蒸汽的摩尔质量,kg/kmol ;gn ——湿空气中干空气的千摩尔数,kmol ;w n ——湿空气中水蒸汽的千摩尔数,kmol 。
(2)以分压比表示p P pH -=622.0 (5-2)式中:p ——水蒸汽分压,Pa ; P ——湿空气总压,Pa 。
(3)饱和湿度Hs :若湿空气中水蒸汽分压恰好等于该温度下水的饱和蒸汽压Ps ,此时的湿度为在该温度下空气的最大湿度,称为饱和湿度,以Hs 表示。
(5-3)式中:s p ——同温度下水的饱和蒸汽压,Pa 。
由于水的饱和蒸汽压只与温度有关,故饱和湿度是湿空气总压和温度的函数。
2.相对湿度φ又称相对湿度百分数。
即湿空气中水蒸汽分压p 与同温度下的饱和蒸气压之比s p 的百分数,称为相对湿度。
(1)定义式%100⨯=sp pϕ (5-4)相对湿度表明了湿空气的不饱和程度,反映湿空气吸收水汽的能力。
φ=1(或100%),表示空气已被水蒸汽饱和,不能再吸收水汽,已无干燥能力。
φ愈小,即p 与s p 差距愈大,表示湿空气偏离饱和程度愈远,干燥能力愈大。
(2)H 、φ、t 之间的函数关系:(5-5)由上式可见, 水蒸汽分压相同,即湿度相同,而温度不同的湿空气,若温度愈高,则Ps 值愈大,φ值愈小,干燥能力愈大。
第二节 湿空气的性质和湿度图湿空气是绝干空气和水气的混合物。
对流干燥操作中,常采用一定温度的不饱和空气作为干燥介质,因此首先讨论湿空气的性质。
由于在干燥过程中,湿空气中水气的含量不断增加,而绝干空气质量不变,因此湿空气的许多相关性质常以1kg 绝干空气为基准。
7-2-1 湿空气的性质一、湿空气中水分含量的表示方法1.水气分压p 干燥操作压力一定时,湿空气的总压p t 与水气分压p 和绝干空气分压p g 关系如下:p t = p + p g当操作压力较低时,可将湿空气视为理想气体,根据道尔顿分压定律: gV g n n p p = (7-1) 式中 n V ——湿空气中水气的摩尔数;n g ——湿空气中绝干空气的摩尔数。
2.湿度H 又称湿含量,其定义为单位质量绝干空气所带有的水气质量,即 gV g g V V n n .M n M n H 6220===量湿空气中绝干空气的质湿空气中水气的质量 (7-2)式中 H ——湿空气的湿度,kg 水气/kg 绝干空气;M v ——水气的摩尔质量,kg/kmol ;M g ——绝干空气的摩尔质量,kg/kmol 。
常压下湿空气可视为理想气体,根据道尔顿分压定律: pp p H t -=622.0 (7-3)可见湿度是总压p t 和水气分压p 的函数。
当空气中的水气分压等于同温度下水的饱和蒸气压p s 时,表明湿空气呈饱和状态,此时湿空气的湿度称为饱和湿度H s ,即 st s s p p p .H -=6220 (7-4) 式中 H s ——湿空气的饱和湿度,kg 水气/kg 绝干空气;p s ——空气温度下水的饱和蒸气压,kPa 或Pa 。
3.相对湿度ϕ 在一定温度和总压下,湿空气中的水气分压p 与同温度下水的饱和蒸气压p s 之比的百分数,称为相对湿度,以ϕ表示: %p p s100⨯=ϕ (7-5)当p =0时,ϕ=0,此时湿空气中不含水分,为绝干空气;当p =p s 时,ϕ=1,此时湿空气为饱和空气,水气分压达到最高值,这种湿空气不能用作干燥介质。